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Allocentric teleoperation for variable perspective multirobot coordination
DOI:10.1126/scirobotics.adz7130.png)
摘要
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人脑可以通过自我中心(以自我为中心)或他中心(以环境为中心)的视角处理空间动作。尽管具备这种认知能力,机器人系统的遥操作却主要是自我中心的,操作员以由内向外视角控制单个机器人,且对态势的概览有限。本文提出了一种可扩展的范式,用于从他中心视角同时遥操作多个机器人系统,使单个操作员能够解决复杂的协作任务。所有机器人的感知信息被融合到一个联合虚拟环境中,操作员可以以俯视视角查看并像操控木偶一样控制机器人。我们使用模拟和真实机器人研究了自我中心与他中心多机器人遥操作之间的差异。在模拟研究中,参与者(n = 15)在使用自我中心控制时报告对机器人身体具有更强的化身感,从而在初始训练后能进行更精确的操作。在使用他中心控制时,参与者在可并行化的移动任务中速度提高了84%,在态势概览任务中速度提高了50%,与自我中心控制相比。参与者报告他中心控制提高了系统可用性和概览能力,且未测量到化身感的显著差异。这些结果通过两个物理机器人(n = 6)的真实世界研究得到验证,并强调了我们的他中心遥操作框架作为自我中心机器人遥操作补充方法的有效性。支持在他中心与自我中心控制之间平滑切换的界面因此能使操作员根据具体任务利用两种范式的优势。
期刊
IF:
27.5
论文数:
922
被引数:
1.4W
机构
引用论文
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